La energía es vital para nuestra economía, pero la utilización de
combustibles fósiles es la causa de uno de los principales riesgos a los
que nos estamos sometiendo en la actualidad: el cambio climático.
Mientras caminamos hacia la implantación de fuentes de energía
renovables, de forma paralela se está realizando un esfuerzo por
encontrar métodos que nos permitan aprovechar mejor la energía, lo cual, finalmente, supone un ahorro.
Marisol Martín González
es investigadora en el Instituto de Microelectrónica de Madrid
(IMM-CSIC). En la actualidad dirige varios proyectos europeos cuyo
objetivo común es la búsqueda de una mayor eficiencia en el aprovechamiento de la energía utilizando materiales termoeléctricos.
¿Cuánto se puede ahorrar mediante procesos más eficientes?
El margen de ahorro es muy grande.
Por ejemplo, sólo el 2% de la energía eléctrica producida en una central
es lo que usamos en nuestros hogares para dar luz. El resto se pierde
en forma de calor en la central, el transporte, los transformadores y
las bombillas, por ejemplo.
Marisol Martín González
¿De qué forma puede contribuir la nanotecnología al ahorro energético?
La nanotecnología nos va a permitir fabricar
dispositivos termoeléctricos mucho más eficientes que los que existen en
la actualidad.
¿Qué es un dispositivo termoeléctrico?
Son dispositivos basados en semiconductores capaces de convertir calor en electricidad o viceversa.
¿Se utilizan estos dispositivos actualmente?
Existen cargadores de móviles que se colocan
en el pie. Estos dispositivos convierten la diferencia de calor entre tu
pie y el exterior en electricidad para recargar tu móvil. La
electricidad que necesitan las sondas espaciales tipo Voyager I y II la
obtienen de la diferencia del calor generado por isótopos radioactivos y
el espacio exterior. O, por ejemplo, Philips comercializa una estufa
para generar electricidad en países en vía de desarrollo, a partir de la
quema de leña.
¿Y a la inversa?, ¿existen aplicaciones en las que se convierta la electricidad en calor o frio?
También. Ya existen pequeñas neveras
portátiles que pueden enfriar o calentar y que se conectan al mechero de
un coche. En los hospitales, en procesos en los que se requiere
controlar le temperatura de forma muy precisa, tales como la
conservación de la sangre o en la replicación del ADN para detección de
cáncer, también se utilizan estos dispositivos.
¿Se prevé que el número de aplicaciones de los dispositivos termoeléctricos vaya en aumento?
Esquema del funcionamiento de un dispositivo termoeléctrico.
Aumentará, sobre todo, si conseguimos
aumentar su eficiencia. Ahora mismo es baja, se encuentra en torno al
10%. Aquí es donde la nanotecnología puede realizar una gran aportación.
¿De qué forma?
Nanoestructurando el material, es decir,
haciendo muy estrecho el material que separa la zona caliente de la
fría. Si la anchura de esas columnas multicolor en el esquema se reduce
mucho, llegando a tamaño de unos pocos nanómetros, el transporte de
calor entre los dos lados se dificulta. De esta forma, al mantener la
temperatura entre ambas zonas, se aumenta la eficiencia del dispositivo
termoeléctrico, generando así más corriente eléctrica con la misma
diferencia de calor.
¿Qué futuras aplicaciones se prevén para estos dispositivos?
Muchas y variadas. Una de las principales será el aprovechamiento del calor residual de los coches.
Esquema de las pérdidas energéticas en un coche.
Actualmente, sólo el 30 % del combustible es aprovechado para la
movilidad del coche. El 70% restante se pierde en forma de calor o en
energía que se utiliza para refrigerar el motor. La industria del
automóvil está estudiando la utilización de módulos termoeléctricos que
se colocarían en los tubos de escape de los coches para aprovechar la
diferencia de temperatura entre los gases que se expulsan (en torno a
250º C en diesel 400º C en gasolina) y el exterior, con el fin de
producir electricidad. De este modo, se podrían eliminar los
alternadores de los coches. Esto supondría un ahorro del 10 % del
combustible con la consiguiente reducción de los gases de efecto
invernadero.
Los frigoríficos de nuestra casa tienen una eficiencia del 30%.
Mejorando el material termoeléctrico podríamos disponer de neveras con
más capacidad y sin gases nocivos como los CFCs.
Intel ya ha desarrollado un microprocesador con un material termoeléctrico adherido de forma que enfría el microprocesador in situ y le permite trabajar con mayores velocidades.
Fuente: www.elmundo.es
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